CN103231177B - 一种球栅阵列结构pcb的激光切割方法 - Google Patents
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Abstract
一种球栅阵列结构PCB的激光切割方法，包括以下步骤：S1、将球栅阵列结构PCB固定在切割冶具上；S2、设定激光参数；S3、调试激光发射装置，进行激光切割；S4、切割完成后使用中频等离子清洗机清洗球栅阵列结构PCB，其特征在于：所述步骤S2中激光的波长为345—365nm，脉冲为40—80kHz，加工速度为750—820mm/s；所述步骤S3中的激光切割采用正反面切割的方式，设定正面激光发射装置的打开时间为0.1—0.3ms，闭合时间为0.1—0.3ms，延时为0.03—0.05ms，跳跃延时为0.2—0.3ms，激光发数为4发；设定反面激光发射装置的打开时间为0.05—0.15ms，闭合时间为0.05—0.15ms，延时为0.01—0.03ms，跳跃延时为0.15—0.25ms，激光发数为2发。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光切割方法，尤其涉及一种球栅阵列结构PCB的激光切割方法。
背景技术
国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。
传统机械加工有：V-Cut分板、铣刀分板等，加工过程使球栅阵列结构PCB的单元间距预留大、生产工序复杂、元器件损坏几率高、尺寸差异大，精度难控制；因此传统分板工艺很难满足高精度、高可靠的生产需求。
球栅阵列结构PCB激光分板属于新型分板加工制造工艺，紫外激光属于“冷加工”方式，主要是利用紫外短波长激光束扫描球栅阵列结构PCB板表面，使高能量的紫外光子直接破坏材料表面的分子键，达到去除材料的目的，加工出来的工件具有热影响区域小、分割截面光滑、加工精度高；相对于传统机械分板，球栅阵列结构PCB激光分板具有灵活、高效、成本低的显著优势。
激光技术比传统的机械成型切割工艺更简单、可大幅度降低生产成本，可加工到微米级别宽的线，为优质、高效、低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：针对当前球栅阵列结构PCB机械切割生产工序复杂、元器件损坏几率高、尺寸差异大，精度难控制的问题，提供一种新的激光钻孔方法。
本发明采用的技术方案是：一种球栅阵列结构PCB的激光切割方法，包括以下步骤：
S1、将球栅阵列结构PCB固定在切割冶具上；
S2、设定激光参数；
S3、调试激光发射装置，进行激光切割；
S4、切割完成后使用中频等离子清洗机清洗球栅阵列结构PCB；
所述步骤S2中激光的波长为345—365nm，脉冲为40—80kHz，加工速度为750—820mm/s；
所述步骤S3中的激光切割采用正反面切割的方式，设定正面激光发射装置的打开时间为0.1—0.3ms，闭合时间为0.1—0.3ms，延时为0.03—0.05ms，跳跃延时为0.2—0.3ms，激光发数为4发；设定反面激光发射装置的打开时间为0.05—0.15ms，闭合时间为0.05—0.15ms，延时为0.01—0.03ms，跳跃延时为0.15—0.25ms，激光发数为2发；
所述步骤S4中清洗机的各项参数设定为：氧气的释放速度是0或800CC/min，氮气的释放速度是0或50CC/min，四氟甲烷的释放速度是0或50CC/min，氩气的释放速度是0或300CC/min，清洗时间为5—20℃，清洗功率为3000或3500W，清洗温度为70℃。
作为本发明的进一步优化，步骤S2中激光的波长为355nm。
作为本发明的进一步优化，步骤S2中激光的脉冲为60kHz。
作为本发明的进一步优化，步骤S2中激光的加工速度为780mm/s。
作为本发明的进一步优化，步骤S3中正面激光发射装置的打开时间为0.2ms，闭合时间为0.2ms，延时为0.04ms，跳跃延时为0.25ms，反面激光发射装置的打开时间为0.1ms，闭合时间为0.1ms，延时为0.02ms，跳跃延时为0.2ms。
作为本发明的进一步优化，步骤S4中清洗机的参数设定为氧气的释放速度是800CC/min，氮气的释放速度是50CC/min，四氟甲烷的释放速度是50CC/min，氩气的释放速度为0，清洗时间为20min，清洗功率为3500W，清洗温度为70℃。
作为本发明的进一步优化，步骤S1中所述的切割冶具采用真空吸附的方式将球栅阵列结构PCB固定住。
本发明的有益效果是：激光技术比传统的机械成型切割工艺更简单、可大幅度降低生产成本，可加工到微米级别宽的线，加工出来的工件具有热影响区域小、分割截面光滑、加工精度高等优点，相对于传统机械分板，球栅阵列结构的PCB激光分板具有灵活、高效、成本低的显著优势。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明进行进一步阐述。
实施例1
一种球栅阵列结构PCB的激光切割方法，使用UV激光切割机，包括以下步骤：
S1、将球栅阵列结构PCB固定在切割冶具上，所述的切割冶具采用真空吸附的方式将球栅阵列结构PCB固定住；
S2、设定激光参数，激光的波长为345nm，脉冲为40kHz，加工速度为750mm/s；
S3、调试激光发射装置，设定正面激光发射装置的打开时间为0.1ms，闭合时间为0.1ms，延时为0.03ms，跳跃延时为0.2ms，激光发数为4发；设定反面激光发射装置的打开时间为0.05ms，闭合时间为0.05ms，延时为0.01ms，跳跃延时为0.15ms，激光发数为2发，设定好后开始进行激光切割；
S4、切割完成后使用中频等离子清洗机清洗球栅阵列结构PCB，清洗机的参数设定为氧气的释放速度是800CC/min，氮气的释放速度是50CC/min，四氟甲烷的释放速度是50CC/min，氩气的释放速度为0，清洗时间为20min，清洗功率为3500W，清洗温度为70℃。
实施例2：其与实施例1的不同之处在于，
步骤S2中激光的波长为355nm，脉冲为60kHz，加工速度为780mm/s；
步骤S3中正面激光发射装置的打开时间为0.2ms，闭合时间为0.2ms，延时为0.04ms，跳跃延时为0.25ms，反面激光发射装置的打开时间为0.1ms，闭合时间为0.1ms，延时为0.02ms，跳跃延时为0.2ms。
步骤S4中清洗机的参数设定为氧气的释放速度是800CC/min，氮气的释放速度是0，四氟甲烷的释放速度是0，氩气的释放速度为0，清洗时间为5min，清洗功率为3000W。
实施例3：其与实施例1的不同之处在于，
步骤S2中激光的波长为365nm，脉冲为80kHz，加工速度为820mm/s；
步骤S3中正面激光发射装置的打开时间为0.3ms，闭合时间为0.3ms，延时为0.05ms，跳跃延时为0.3ms，反面激光发射装置的打开时间为0.15ms，闭合时间为0.15ms，延时为0.03ms，跳跃延时为0.25ms。
步骤S4中清洗机的参数设定为氧气的释放速度是0，氮气的释放速度是0，四氟甲烷的释放速度是0，氩气的释放速度为300CC/min，清洗时间为10min，清洗功率为3000W。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种球栅阵列结构PCB的激光切割方法，包括以下步骤：
S1、将球栅阵列结构PCB固定在切割冶具上；
S2、设定激光参数；
S3、调试激光发射装置，进行激光切割；
S4、切割完成后使用中频等离子清洗机清洗球栅阵列结构PCB；
其特征在于：
所述步骤S2中激光的波长为345—365nm，脉冲为40—80kHz，加工速度为750—820mm/s；
所述步骤S3中的激光切割采用正反面切割的方式，设定正面激光发射装置的打开时间为0.1—0.3ms，闭合时间为0.1—0.3ms，延时为0.03—0.05ms，跳跃延时为0.2—0.3ms，激光发数为4发；设定反面激光发射装置的打开时间为0.05—0.15ms，闭合时间为0.05—0.15ms，延时为0.01—0.03ms，跳跃延时为0.15—0.25ms，激光发数为2发；
所述步骤S4中清洗机的各项参数设定为：氧气的释放速度是0或800CC/min，氮气的释放速度是0或50CC/min，四氟甲烷的释放速度是0或50CC/min，氩气的释放速度是0或300CC/min，清洗时间为5—20min，清洗功率为3000或3500W，清洗温度为70℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中激光的波长为355nm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中激光的脉冲为60kHz。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中激光的加工速度为780mm/s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中正面激光发射装置的打开时间为0.2ms，闭合时间为0.2ms，延时为0.04ms，跳跃延时为0.25ms，反面激光发射装置的打开时间为0.1ms，闭合时间为0.1ms，延时为0.02ms，跳跃延时为0.2ms。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中清洗机的参数设定为氧气的释放速度是800CC/min，氮气的释放速度是50CC/min，四氟甲烷的释放速度是50CC/min，氩气的释放速度为0，清洗时间为20min，清洗功率为3500W，清洗温度为70℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述的切割冶具采用真空吸附的方式将球栅阵列结构PCB固定住。
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